Почему Луна не падает на Землю: пояснения
Земля и Луна: Freepick
Почему Луна не падает на Землю? Наша планета обладает колоссальной силой притяжения, которую чувствует каждый человек. Неужели этой силы недостаточно, чтобы притянуть планету-спутник? Ученым удалось разгадать секреты Луны и дать ответ на этот вопрос.
Почему Луна не падает на Землю
Рассматривая на небосклоне спутник Земли, многие спрашивают себя, как происходит движение Луны по небу и почему она не падает на нашу планету?
Другие космические тела, а также космические аппараты часто падают. Какие же секреты есть у видимой нами планеты, вращается ли Луна и как ей удается удерживать свои позиции в космосе?
Земля и Луна связаны следующим образом:
- Луна находится под действием силы притяжения — гравитационного поля Земли. Это та же сила не позволяет людям взлетать без специального оборудования. Однако при этом гравитация не притягивает Луну к нашей планете.
- Дело в том, что спутник постоянно движется по собственной орбите вокруг Земли. Этот процесс сопряжен с возникновением другой силы — центробежной, отталкивающей светило от Земли.
Движение Земли вокруг Солнца и вокруг своей оси
Чтобы это понять, достаточно представить аттракцион из луна-парка, в котором лодочки-карусели двигаются по кругу. Можно ли переместиться в центр карусели во время вращения? Не выйдет: человек почувствует сильное отталкивание, как от давления в грудь или сильного ветра. Такой же эффект испытывает Луна во время движения вокруг Земли.
Или, например, что будет, если мячик толкать сразу в две разные стороны? Он не сдвинется с места. Вот так же и силы, притягивающие и отталкивающие Луну, находятся в равновесии и помогают ей в течение миллионов оставаться на своей «дорожке».
В то время как многие думают, что Луна приближается к Земле, на самом деле Луна отдаляется от Земли на 3–4 см каждый год. Траекторию движения нашего спутника описывают как спираль, которая медленно раскручивается. Происходит это по нескольким причинам.
Почему звезды светятся и почему их не видно днем
Планета Земля и ее спутник: Freepick
Во-первых, из-за воздействия главной звезды Солнечной системы (Солнца). Она действует на Луну как магнит, причем сила воздействия больше той, какую на свой спутник оказывает Земля. Рассмотрим этот процесс подробнее:
- Луна — спутник, самый близкий к Солнцу. Главная звезда нашей Галактики обладает мощной силой — магнитным полем. Оно в несколько раз превышает силу Земли и притягивает к себе Луну.
- Упасть на Солнце Луна не может. Ее вращение происходит и вокруг Земли, и вместе с планетой вокруг Солнца. При этом возникает все та же центробежная сила, которая направлена на отталкивание Луны и компенсацию притяжения Солнца.
Кроме того, удаление Луны — следствие так называемого приливного ускорения. Его смысл таков:
Парад планет: что это, чего ожидать от явления
- Земля совершает поворот вокруг своей оси в течение суток, а Луне требуется на такое вращение 27,3 суток.
- Вслед за быстрее вращающейся Землей увлекается и медленно летящая Луна, то есть Земля передает спутнице часть собственной энергии движения.
- Эта энергия служит для Луны ускорителем, который поднимает ее орбиту.
Может ли однажды остаться Земля без Луны? Ученые на этот вопрос отвечают отрицательно, и вот почему:
- Забирая у Земли энергию вращения, Луна притормаживает планету.
- По этой причине вращение Земли вокруг своей оси несколько замедляется, и происходит подъем геостационарной орбиты (той орбиты, на которой Луна двигается со скоростью, равной скорости вращения Земли).
- Через много тысяч лет такой процесс приведет Луну на геостационарную орбиту и синхронизирует с нашей планетой, то есть планеты будут повернуты друг к другу лишь одной стороной.
- В этом устойчивом состоянии Земля с Луной пробудут миллиарды лет. Нарушить взаимное вращение сможет Солнце или другой объект. Тогда спутник упадет.
Магнитные бури: что это, как они влияют на человека
Действие физических сил (притяжения и отталкивания) — главная причина, почему планеты не падают. Только остановка движения космического объекта или механизма приводит к его падению.
Почему на Землю падают небесные тела
В космосе наряду с планетами и звездами есть различные объекты:
- Похожие на планеты, но гораздо более скромные по размерам тела, называют астероидами. Они двигаются вокруг Солнца по своим орбитам (траекториям), у некоторых бывают спутники.
- Космической пылью называют мельчайшие частички вещества, которые расположены в пространстве Вселенной.
- Объекты средних величин с размерами от 0,1 мм до 10–30 м называют метеороидами. Они рассредоточиваются в пространстве, двигаются по произвольным или относительно стабильным траекториям. Иногда образуют скопления — рои.
Ретроградный Меркурий: что о нем надо знать
Когда такие метеороиды попадают в гравитационное поле Земли, то это меняет их траекторию движения — их притягивает к поверхности.
Отметим, что движение космических тел происходит на огромных скоростях. На входе в атмосферу цифры колеблются от 11 до 72 км/с. При трении о воздух они загораются и начинают светиться. Большинство метеороидов сгорает, не достигнув поверхности, крупные постепенно замедляются и остывают.
Дождь из метеоров: Freepick
То, что с ними произойдет дальше, определяется массой, начальной скоростью, углом входа в атмосферу:
- Если космическое тело красочно сгорит в атмосфере, то его назовут метеор (или болид).
- При неоднородной, неустойчивой внутренней структуре оно может взорваться в воздухе, а на Землю попадут лишь обломки. Это так называемый метеоритный дождь.
- Если космическое тело успеет затормозить, то его траектория изменится, оно упадет на поверхность планеты. Это будет метеорит.
- Крупные космические тела на больших скоростях (2–4 км/с) при столкновении с поверхностью Земли производят мощные взрывы с образованием метеоритных кратеров (астроблем). В процессе выветривания они постепенно разрушаются.
Есть ли жизнь на других планетах: научные обоснования
В среднем в течение суток на Землю попадает примерно 5–6 тонн метеоритного вещества, о есть за год около 2000 тонн. Но большая часть сгорает в атмосфере, не достигнув поверхности нашей планеты. Многие падают в океаны или приземляются в малонаселенных областях. Очень редко метеорит падает в населенной местности, и у этого события оказывается много свидетелей.
Что происходит с космическими объектами, которые в космос запускают люди? Эти искусственные спутники должны вращаться вокруг планеты на четко заданной скорости и расстоянии, чтобы удерживаться на собственной орбите. На больших скоростях они будут вырываться из гравитационного поля и улетать во Вселенную, а на меньших — сойдут с орбиты и упадут вниз.
Есть ли жизнь на Марсе: пояснения, теории
Для последнего варианта развития событий есть множество причин. Скорость передвижения спутников замедляют:
- вещества, которые проникают на большие высоты из атмосферы Земли;
- солнечный ветер, то есть частички, которые попадают в космос с Солнца;
- гравитационная сила Земли и прочих небесных тел.
К падению таких аппаратов приводят просчеты ученых, которые их проектируют.
Но что бы ни происходило с рукотворными объектами, в Луне можно не сомневаться: она на Землю точно не упадет. Зная о том, почему Луна не падает на Землю, остается только восхититься тем, как точно и умело создано все в природе.
Узнавайте обо всем первыми
Подпишитесь и узнавайте о свежих новостях Казахстана, фото, видео и других эксклюзивах.
Источник
Почему Луна спутник Земли, если она притягивается Солнцем более чем в два раза сильнее, чем Землей?
Оставим пока в стороне размышления о том, что значит быть спутником и что значит притягиваться.
У нас есть закон «всемирного тяготения», согласно которому на Луну со стороны Солнца действует сила, превосходящая силу со стороны Земли. Как правильно пишет автор вопроса, более чем.
И, если бы Луна находилась на своём обычном расстоянии от Земли, но сама Земля не выполняла бы своих «прямых обязанностей» (вращаться вокруг Солнца), наша дорогая Луна «ещё тысячу раз подумала бы», стоит ли связываться. Скажем, если бы Земля двигалась значительно быстрее, по более вытянутой или даже гиперболической траектории.
Однако, нам повезло. Как, почему — другой вопрос.
Конечно, наша дорогая Луна думать не умеет, а если бы умела, это бы не очень помогло. Всё решает её скорость. Как именно?
Дело в том, что закон всемирного тяготения говорит нам только об ускорении, — а траектория зависит не только от него. Ускорение той же Луны, как и «положено», в системе Луна-Солнце примерно в 2,2 раза больше, чем в системе Луна-Земля. Кстати, ровно то же касается самой Земли (только не 2,2, а 178,9). Тут и никакого закона знать не надо. Однако, как я уже говорил, нам повезло. Мы летим вокруг Солнца (а точнее, вокруг общего центра, а ещё точнее не вокруг, и это ещё можно уточнить) с одной скоростью, если не считать хоровода друг с другом.
Если бы средняя скорость Луны вокруг Солнца была чуточку больше, она бы улетела, не спросясь. Так что вопрос не такой уж и простой.
Почему же этого не происходит? Скажем, стукнул метеорит, скорость может и возрасти, так ведь?
Потому что важно ещё направление скорости. Даже если скорость Луны возросла по ходу нашего общего движения, она ещё повернёт. А полученный импульс, благодаря тому же тяготению, будет передан и Земле (точнее, распределён между Луной и Землёй, причём нам достанется больше*).
Но не обольщайтесь. Если полученный импульс окажется достаточно большим, Луна спокойно отправится по своим делам вокруг Солнца, а то и вовсе покинет нашу систему.
Насчёт увлечения Луны Землёй и аналогий с поездом. Это не поезд, в космическом пространстве нет стен и трения (практически). Силы одного рода; Луне всё равно, кто её там притягивает. Кроме того, система неинерциальная, но это ладно.
И никто никого не увлекает, это не секс. Это «задача трёх тел». Которая, насколько мне известно, пока ещё до конца не решена.
*понятное дело, импульс будет передан также Солнцу, другим телам, полям и вообще всей Вселенной =))
Источник
Что притягивает сильнее: Земля — Луну или Луна — Землю?
Ньютон дал следующую формулировку закона:
Действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны.
Третий закон Ньютона
Этот закон описывает, как взаимодействуют две материальные точки.
Материальные точки взаимодействуют друг с другом силами, имеющими одинаковую природу, направленными вдоль прямой, соединяющей эти точки, равными по модулю и противоположными по направлению:
как может Луна притягивать Землю, если она спутник. массы Луны хватает только на «притягивание» воды в больших водоемах, что называется приливами. а масса Земли удерживает Луну на околоземной орбите, не дает ей стать независимым небесным телом.
Если категория не «наука», а «другое», то таковым феноменом вполне может быть «левитация» — состояние при котором, тело подвисает над поверхностью без всякой опоры. Полёт птиц и самолётов сюда не причисляется, так как они отталкиваются от воздуха.
Два неверных ответа из трёх на вопрос уровня шестого класса. Дожили.
Почему неверен ответ Salv’a: потому что это бред. Как это «нет гравитации»?! А куда ж она девается? Или МКС сделана из кейворита, экранирующего гравитационное поле Земли? И как тогда быть с первым законом Ньютона, по которому тело, на которой не действует никакая сила, движется прямолинейно?
Почему неверен ответ Рафаила (точнее, данное им объяснение ответа): потому что невесомость никак не связана с центробежной силой. В чём легко убедиться, бросившись с обрыва. Или с крыши, если обрыва под рукой нету. Центробежной силы не будет, а вот невесомость — будет. Хоть и недолго, но достаточно для того, чтоб в этом убедиться. Собсно, всякие аттракционы, где любителей острых ощущений сбрасывают в кабине с высокой башни, именно так и «работают»: свободно падающая кабина, вместе с визжащими в ней барышнями, на короткое время оказывается в невесомости.
Чтоб понять, что к чему, достаточно вспомнить школьную физику: вес чувствуется только тогда, когда есть опора. Именно реакция опоры и создаёт ощущения веса. В падении реакции опоры нет — и возникает невесомость.
А движение по орбите — это и есть непрерывное падение. Падение вовсе не обязательно только сверху вниз, по вертикали. Любое движение под действием только силы тяжести есть падение. МКС, как и любой другой космический аппарат с выключенными двигателями и тем самым двигающийся только под действием сил гравитации, находится в падении. Именно поэтому — потому, что никакая другая сила на него не действует (отсутствует реакция опоры), — космонавты и находятся в невесомости.
Источник
Солнце притягивает Луну в два раза сильнее чем Земля. Почему же Луна до сих пор не улетела?
Этот вопрос мне неоднократно задали как на моем телеграм канале , так и в комментариях к паре моих статей тут. Я уже кратко отвечал на него, но все же поразмыслив немного подумал, что он заслуживает отдельной статьи, так как дает хороший пример небесной механики в действии.
Первое что мы сделаем это проверим верно ли утверждение в заголовке статьи. Для этого воспользуемся знакомым нам по курсу физики за 8-й класс школы законом всемирного тяготения.
Подставим в эту формулу сначала массы Солнца и Луны и расстояние между ними, а затем массы Земли и Луни расстояние между ними. Легко убедиться, что сила с которой Солнце действует Луну действительно более чем в 2 раза больше, чем сила, с которой на нее действует Земля!
Почему тогда Луна не улетает от Земли? Неподготовленный человек воспринимает это как противоречие, недобросовестные блоггеры используют этот факт, для «доказательства» того, что закон всемирного тяготения не верен.
Луна должна была бы двигаться от Земли к Луне только в одном случае — если бы Солнце и Земля были незыблемо закреплены на небесной тверди и в системе Земля-Луна-Солнце не было бы никаких иных сил, ускорений и скоростей. Однако Земля точно так же как и Луна вращается вокруг Солнца и сила притяжения Солнца точно так же действует на Землю, как и на Луну.
Это хорошо можно представить в виде простой аналогии. Допустим вы находитесь внутри вагона поезда. Перед вами на столе стоит стакан. И вы, и стакан испытываете примерно одинаковое ускорение со стороны локомотива поезда. При этом тот факт, поезд тащит стакан вперед с огромной силой никоим образом не помешает вам взять этот стакан и сделать из него глоток, хотя ваша сила гораздо меньше. Вас то поезд тащит вперед точно так же! В этой аналогии (хоть и довольно грубой) локомотив поезда — это Солнце, вы — это Земля, а стакан — это Луна.
Достаточно несложно вычислить разницу между гравитационным ускорением, которое Солнце придает Земле и Луне и убедиться, что эта разница ничтожна, по сравнению с гравитационным ускорением, которое Луна испытывает со стороны Земли.
Вообще же Луна в гораздо большей степени вращается вокруг Солнца, чем вокруг Земли. Все что делает земное притяжение это удерживает Луну возле Земли. Если бы вдруг волшебным образом Земля исчезла Луна все равно не улетела бы к Солнцу, а продолжила вращаться вокруг него по той орбите, по которой вращалась Земля, хотя со временем ее орбита подверглась бы изменениям, но на это ушли бы миллионы лет.
Ставьте палец вверх чтобы видеть в своей ленте больше статей о космосе и науке!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник